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Nginx入门篇

发表于 更新于 分类于 ，

Nginx是什么？

Nginx (engine x) 是一个高性能的HTTP静态页面服务器，更是一个常用的反向代理服务器，同时还可以作为IMAP/POP3/SMTP代理服务器。

经常使用Nginx服务器，进行一些简单配置，但只是从网上照抄，知其然不知其所以然。
本文，我们主要学习一下nginx的目录结构和基础规则，补一补nginx基础。

目录结构

因为nginx目录是可以指定的，所以真实使用的目录结构请以命令查看。
ps aux | grep nginx

配置目录

可能的默认配置目录：

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/etc/nginx/
/etc/nginx/conf

nginx.conf一般放在这两个目录中，nginx.conf中会写清楚子配置目录，比如：

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http {
    include /etc/nginx/conf.d/*.conf;
}

那么，子配置文件就放在 /etc/nginx/conf.d/ 目录中，并且子配置文件必须以 .conf 结尾。一般情况下，我们比较少修改 nginx.conf，大部分时候都是修改子配置文件。

根目录

可能的默认根目录：

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/usr/share/nginx/html

根目录下一般会有nginx自带的index.html和50x.html。

curl ${nginx_server}时看到内容，就是index.html文件中的内容。

我们自己的静态页面项目，最好不要放到默认根目录下，因为默认根目录可以通过ip和路径访问到，这往往是不符合预期的。
推荐的静态页面项目目录为：/usr/share/nginx/work

日志目录

可能的默认日志目录：

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/var/log/nginx

日志文件中一般有两个日志文件，error.log和access.log。

常见配置

静态页面服务器配置

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server {
    listen 80;
    server_name www.voidking.com;
    charset utf-8;

    location / {
        proxy_set_header   Host             $host;
        proxy_set_header   X-Real-IP        $remote_addr;
        proxy_set_header   X-Forwarded-For  $proxy_add_x_forwarded_for;

        root /usr/share/nginx/html/;
        index index.html;
    }
}

这个配置，是一个标准的静态页面服务器配置。
使用以上配置，如果已经配置好了域名解析，那么访问 www.voidking.com 时，就会看到nginx首页，也就是 index.html。

反向代理到其他域名

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server {
    listen 80;
    server_name www.voidking.com;
    charset utf-8;

    location / {
        proxy_set_header   Host             $host;
        proxy_set_header   X-Real-IP        $remote_addr;
        proxy_set_header   X-Forwarded-For  $proxy_add_x_forwarded_for;

        proxy_pass http://voidking.coding.me;
    }
}

使用以上配置，访问 www.voidking.com 时，实际上看到的是 voidking.coding.me 这个域名返回的内容。

反向代理到一个服务

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server {
    listen 80;
    server_name www.voidking.com;
    charset utf-8;

    location / {
        proxy_set_header   Host             $host;
        proxy_set_header   X-Real-IP        $remote_addr;
        proxy_set_header   X-Forwarded-For  $proxy_add_x_forwarded_for;

        proxy_pass http://192.168.56.101:8080;
    }
}

使用以上配置，访问 www.voidking.com 时，实际上看到的是 192.168.56.101:8080 这个服务返回的内容。

反向代理到upstream

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upstream www_voidking_com{
    server 192.168.56.101:8080 weight=5;
    server 192.168.56.102:8081 weight=2;
    server 192.168.56.103:8000;
}

server {
    listen 80;
    server_name www.voidking.com;
    charset utf-8;

    location / {
        proxy_set_header   Host             $host;
        proxy_set_header   X-Real-IP        $remote_addr;
        proxy_set_header   X-Forwarded-For  $proxy_add_x_forwarded_for;

        proxy_pass http://www_voidking_com;
    }
}

使用以上配置，访问 www.voidking.com 时，实际上看到的是upstream里的服务返回的内容。
但是问题来了，upstream里有三个服务，到底是哪个服务返回的内容呢？答：不一定，这就要用到传说中的加权轮询算法了。
三个服务的权值分别为 5、2、1（默认），从权值来看，最大可能打到第一个服务。
有没有想到什么知识点？没错，负载均衡，使用了加权轮询算法的负载均衡。

反向代理到websocket服务

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http {
    map $http_upgrade $connection_upgrade {
        default upgrade;
        '' close;
    }

    server {
        listen 80;
        server_name www.voidking.com;
        charset utf-8;

        location ^~ /ws {
            proxy_set_header   Host             $host;
            proxy_set_header   X-Real-IP        $remote_addr;
            proxy_set_header   X-Forwarded-For  $proxy_add_x_forwarded_for;

            # websocket support
            proxy_http_version 1.1;
            proxy_set_header Upgrade $http_upgrade;
            proxy_set_header Connection $connection_upgrade;

            proxy_pass http://192.168.56.101:8080;
        }

        location / {
            proxy_set_header   Host             $host;
            proxy_set_header   X-Real-IP        $remote_addr;
            proxy_set_header   X-Forwarded-For  $proxy_add_x_forwarded_for;

            proxy_pass http://192.168.56.101:8080;
        }
    }
}

更多内容参考一篇带给你Nginx代理WebSocket方法和NGINX as a WebSocket Proxy

四层代理

nginx四层代理依赖ngx_stream_core_module模块（nginx参数为--with-stream），在nginx1.22.0以上版本已经默认支持并开启ngx_stream_core_module模块。

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nginx -V

如果是低版本的nginx，需要自行编译并开启ngx_stream_core_module模块。

一个四层代理的实例：

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http {
    upstream remote_mysql {
        host $remote_addr consistent; # 通过配置一致性 hash 来防止调度异常
        server 192.168.1.1:3306;
    }

    server {
        listen 3306 so_keepalive=on; # 开始TCP存活探测
        proxy_connect_timeout 10s;   # 连接超时时间
        proxy_timeout 300s;          # 端口保持时间
        proxy_pass remote_mysql;
    }
}

基础规则

location规则

在常见配置中，我们看到了一个叫 location 的关键字。location规则为：

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location [ = | ~ | ~* | ^~ ] /uri/ { ... }

紧跟在location后面的，是可选的修饰符，uri是要匹配的字符串。

常见匹配：

  • location = /uri 精确匹配
  • location ^~ /uri 前缀匹配，在正则匹配之前
  • location ~ pattern 正则匹配，区分大小写
  • location ~* pattern 正则匹配，不区分大小写
  • location /uri 前缀匹配，在正则匹配之后
  • location / 通用匹配，未匹配到其它location的请求会匹配到它

详情参考location 匹配规则

匹配规则

匹配过程：
1、精确匹配
2、前缀匹配（^~）
3、正则匹配（按配置顺序）
4、前缀匹配（/xxx）
5、通用匹配

其中前缀匹配如果有包含关系时，遵循最大匹配原则。

proxy_pass规则

如果nginx作为反向代理使用，那么必须要搞明白的就是proxy_pass的规则，这关系到请求能否打到正确的接口。
proxy_pass规则：

  • 如果proxy_pass后面没有路径，那么转发时带上uri
  • 如果proxy_pass后面有路径，那么转发时使用该路径替换匹配到的uri

保留uri

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location  /test {
    proxy_set_header Host   $host;
    proxy_set_header X-Real-IP      $remote_addr;
    proxy_set_header X-Forwarded-For $proxy_add_x_forwarded_for;

    proxy_pass http://192.168.56.101:8080;
}

访问 www.voidking.com/test/index 会被代理到 http://192.168.56.101:8080/test/index 这个url，/test/index 被保留转发给了后端服务。

去掉uri

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location  /test {
    proxy_set_header Host   $host;
    proxy_set_header X-Real-IP      $remote_addr;
    proxy_set_header X-Forwarded-For $proxy_add_x_forwarded_for;

    proxy_pass http://192.168.56.101:8080/;
}

访问 www.voidking.com/test/index 会被代理到 http://192.168.56.101:8080/index 这个url，/test 被去掉了。

替换uri

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location  /test {
    proxy_set_header Host   $host;
    proxy_set_header X-Real-IP      $remote_addr;
    proxy_set_header X-Forwarded-For $proxy_add_x_forwarded_for;

    proxy_pass http://192.168.56.101:8080/qa/;
}

访问 www.voidking.com/test/index 会被代理到 http://192.168.56.101:8080/qa/index 这个url，/test/index 被替换成了 /qa/index，然后转发给了后端服务。

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location  /test {
    proxy_set_header Host   $host;
    proxy_set_header X-Real-IP      $remote_addr;
    proxy_set_header X-Forwarded-For $proxy_add_x_forwarded_for;

    proxy_pass http://192.168.56.101:8080/qa;
}

访问 www.voidking.com/test/index 会被代理到 http://192.168.56.101:8080/qaindex 这个url，/test/index 被替换成了 /qaindex，然后转发给了后端服务。

常用命令

测试配置

nginx -t

重新加载配置

nginx -s reload

map指令

map 的作用是创建自定义变量。

语法：

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map $var1 $var2 {...}

map 的var1为源变量，通常是nginx的内置变量，var2 是自定义变量。 var2 的值取决于 var1 在对应表达式的匹配情况。如果一个都匹配不到则 var2 就是 default 对应的值。

例子：

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map $args $foo {
    default 0;
    debug   1;
}

args 是nginx内置变量，就是获取的请求 url 的参数。 如果 args 匹配到 debug 那么 foo 的值会被设为 1 ，如果 args 一个都匹配不到 foo 就是 default 定义的值，在这里就是 0

参考文档Nginx map 使用详解

rewrite指令

rewrite指令的作用是重定向。

语法：

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rewrite regex replacement [flag];
  • rewrite：该指令是实现URL重写的指令。
  • regex：用于匹配URI的正则表达式。
  • replacement：将regex正则匹配到的内容替换成 replacement。
  • flag: flag标记。

flag有如下值：

  • last: 本条规则匹配完成后，继续向下匹配新的location URI 规则。(不常用)
  • break: 本条规则匹配完成即终止，不再匹配后面的任何规则(不常用)。
  • redirect: 返回302临时重定向，浏览器地址会显示跳转新的URL地址。
  • permanent: 返回301永久重定向。浏览器地址会显示跳转新的URL地址。

例子：

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rewrite ^/(.*) http://www.baidu.com/$1 permanent;
  • rewrite 是固定关键字，表示开始进行rewrite匹配规则。
  • regex 是 ^/(.*)，这是一个正则表达式，匹配完整的域名和后面的路径地址。
  • replacement 是 http://www.baidu.com/$1，其中$1是取regex部分()里面的内容，如果匹配成功后跳转到的URL
  • flag 是 permanent，代表永久重定向的含义，即跳转到 http://www.baidu.com/$1

参考文档Nginx中的Rewrite的重定向配置与实践

状态码

  • 1xx:信息响应类，表示接收到请求并且继续处理
  • 2xx:处理成功响应类，表示动作被成功接收、理解和接受
  • 3xx:重定向响应类，为了完成指定的动作，必须接受进一步处理
  • 4xx:客户端错误，客户请求包含语法错误或者是不能正确执行
  • 5xx:服务端错误，服务器不能正确执行一个正确的请求

详情参考HTTP 状态码详解与选用

  • 本文作者： 好好学习的郝
  • 本文链接： https://www.voidking.com/dev-nginx-start/
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